初中生物 七年級(jí) 綠色植物參與生物圈的水循環(huán) 教學(xué)設(shè)計(jì)

綠色植物與生物圈的水循環(huán)——教學(xué)設(shè)計(jì)深圳市松崗中學(xué)劉芳容教材分析“綠色植物與生物圈的水循環(huán)”屬于《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》第4個(gè)主題“生物圈中的綠色植物”的內(nèi)容，涉及的重要概念是:植物在生態(tài)系統(tǒng)中扮演重要角色，它能制造有機(jī)物和氧氣，為動(dòng)物提供棲息場(chǎng)所，保持水土，為人類(lèi)提供許多可利用的資源。教材里包含3個(gè)內(nèi)容:植物對(duì)水分的吸收和運(yùn)輸，蒸騰作用及綠色植物參與生物圈的水循環(huán)，對(duì)應(yīng)“水從哪里來(lái)”“水將去哪里”“水散失的意義”三個(gè)部分。教材中還涉及到觀(guān)察葉片的結(jié)構(gòu)這一實(shí)驗(yàn)，通過(guò)氣孔進(jìn)一步解釋蒸騰作用，搭建其重要概念學(xué)習(xí)的知識(shí)框架。最后再通過(guò)綠色植物參與生物圈中的水循環(huán)，從而幫助學(xué)生整體認(rèn)識(shí)植物蒸騰作用的意義，形成保護(hù)森林的意識(shí)。學(xué)情分析本教學(xué)設(shè)計(jì)立足于學(xué)生的在線(xiàn)學(xué)習(xí)，七年級(jí)學(xué)生在前面章節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，了解了葉綠體可以將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能并且儲(chǔ)存在有機(jī)物中，是細(xì)胞中能量轉(zhuǎn)換器。通過(guò)對(duì)植物體結(jié)構(gòu)層次的學(xué)習(xí)，學(xué)生也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了根莖葉等器官以及基本組織。在植株的生長(zhǎng)學(xué)習(xí)后，可以分析出植物吸收水分和無(wú)機(jī)鹽的主要部位是根尖成熟區(qū)。本節(jié)內(nèi)容包含的知識(shí)點(diǎn)較多：如導(dǎo)管的功能，葉片的基本結(jié)構(gòu)層次，氣孔的結(jié)構(gòu)和功能，蒸騰作用的意義等?；谠诰€(xiàn)學(xué)習(xí)，學(xué)生無(wú)法通過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作來(lái)進(jìn)行觀(guān)察，因此會(huì)對(duì)葉片的結(jié)構(gòu)以及氣孔的分布中存在一定的理解困難。另外，氣孔的開(kāi)關(guān)和閉合原理也是這節(jié)課的難點(diǎn)。通過(guò)對(duì)小學(xué)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以通過(guò)描述地球上水循環(huán)的過(guò)程，從而理解綠色植物在生物圈中的作用。教學(xué)目標(biāo)基于以上對(duì)教材和學(xué)情的分析，分析課程標(biāo)準(zhǔn)，并圍繞培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，制定了如下教學(xué)目標(biāo)：1.了解植物體內(nèi)水分運(yùn)輸?shù)耐緩?，說(shuō)出蒸騰作用的概念和意義，形成結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量相統(tǒng)一的生命觀(guān)念。2.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)觀(guān)察和分析，培養(yǎng)歸納、推理等科學(xué)思維能力，及觀(guān)察、綜合分析等科學(xué)探究能力。3.通過(guò)資料分析，描述綠色植物參與生物圈中水循環(huán)的過(guò)程，初步形成節(jié)約用水、保護(hù)森林、愛(ài)護(hù)植物的意識(shí)。四、教學(xué)重難點(diǎn)基于在線(xiàn)學(xué)習(xí)的課程，本節(jié)課的重難點(diǎn)如下：1.教學(xué)重點(diǎn)描述綠色住的蒸騰作用；描述綠色植物在生物圈水循環(huán)中的作用2.教學(xué)難點(diǎn)嘗試用徒手切片的方法制作臨時(shí)裝片，認(rèn)識(shí)綠色植物葉片的基本結(jié)構(gòu)。

解釋氣孔控制水蒸氣和二氧化碳等氣體進(jìn)出植物葉片的機(jī)制。五、教學(xué)過(guò)程1.情境導(dǎo)入展示萎蔫的植物圖片，提問(wèn)：在生活中如果發(fā)現(xiàn)植物萎蔫了，你會(huì)怎么做？引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活事例分析，澆水后植物會(huì)恢復(fù)挺拔姿態(tài)，進(jìn)一步引出課程主題水對(duì)于植物來(lái)說(shuō)有著什么樣的意義呢？綠色植物的生活需要水通過(guò)對(duì)水的作用分析，綠色植物的生活需要水分。幫助學(xué)生形成系統(tǒng)理解水對(duì)于植物來(lái)說(shuō)是很重要的，從而過(guò)渡到第一個(gè)核心問(wèn)題：水分是從哪里來(lái)的呢？展示種子萌發(fā)的照片，胚根最先突破種皮，發(fā)育成根，根可以從土壤中吸收水分，引導(dǎo)學(xué)生思考，根吸收水分的部位在哪里？為什么根毛可以增大吸收面積？根吸收的水分是怎樣運(yùn)輸?shù)角o、葉、花等器官呢？植物對(duì)水分的吸收的運(yùn)輸引導(dǎo)學(xué)生在家可以借用紅墨水這一材料共同探究水分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸。選擇白色的百合花作為實(shí)驗(yàn)材料，可以更好地展示植物體的變化。引導(dǎo)學(xué)生分析百合花的莖、葉和花變紅的順序，通過(guò)對(duì)比浸泡在清水與紅墨水中的百合花，分析各個(gè)器官的縱切面中變紅的部位。引導(dǎo)學(xué)生分析變紅的部位主要是木質(zhì)部中的導(dǎo)管，認(rèn)識(shí)導(dǎo)管可以形成一根根的長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)，從而得出“水分是通過(guò)導(dǎo)管運(yùn)輸?shù)摹边@一結(jié)論。再通過(guò)導(dǎo)管形成的管狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，說(shuō)明水分從根→莖→葉自下而上運(yùn)輸，并且指出無(wú)機(jī)鹽溶解在水中，是“順風(fēng)車(chē)”乘客，被運(yùn)輸?shù)街参矬w的各個(gè)部位。植物的蒸騰作用展示資料，有人計(jì)算出一株玉米從出苗到結(jié)實(shí)的一生中，大約需要消耗200kg以上的水。這些水中只有大約2.2kg是作為玉米植株的組成成分并參與新陳代謝等生理過(guò)程。請(qǐng)學(xué)生計(jì)算出失水比例是多少，提問(wèn)：其余那么多的水都到哪里去了呢？展示覆蓋有薄膜的植物，提問(wèn)：薄膜上出現(xiàn)了什么？這些小水珠是怎么形成的呢？講解蒸騰作用的概念，說(shuō)明水分從活的植物體表面散失的部位有葉柄和幼嫩的莖的表面。那么進(jìn)行蒸騰作用的主要器官是什么呢？引導(dǎo)學(xué)生使用探究實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提示學(xué)生可以從變量、控制單一變量，如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果等方法分析，嘗試使用自己的語(yǔ)言進(jìn)行表述。并且通過(guò)觀(guān)看實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)一步思考自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是否準(zhǔn)確。播放實(shí)驗(yàn)視頻：驗(yàn)證蒸騰作用主要是通過(guò)葉片進(jìn)行的。引導(dǎo)學(xué)生思考：在試管中滴加油滴的作用是什么呢？?jī)蓚€(gè)試管的葉片中液面出現(xiàn)了什么差異？這種差異是什么原因造成的呢？講解在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中變量是葉片，而滴加油滴主要目的是避免水分蒸發(fā)，以保證水分減少是被植物吸收的。兩個(gè)試管形成了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，帶葉的枝條蒸騰作用較強(qiáng)，會(huì)從試管中不斷吸收水分，而去除葉片的枝條蒸騰作用較弱，從試管中吸收的水分也比較少。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證蒸騰作用的主要器官是葉。要想知道植物是怎樣通過(guò)蒸騰作用散失水分的，還必須深入了解葉片的結(jié)構(gòu)。觀(guān)察葉的結(jié)構(gòu)播放實(shí)驗(yàn)視頻：觀(guān)察葉的結(jié)構(gòu)講解葉片的基本結(jié)構(gòu)包括：表皮、葉肉和葉脈。講解各部分組織的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，聯(lián)系其功能。介紹在葉的表皮中有氣孔。展示葉的氣孔實(shí)驗(yàn)：將一片剛剛摘下的葉片浸在盛有70℃左右熱水的燒杯中。引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，葉片背面氣泡多，說(shuō)明葉片下表皮氣孔多于上表皮。引伸擴(kuò)展，并不是有所的植物都如此，例如浮水植物僅在上表皮分布有氣孔。展示葉的氣孔結(jié)構(gòu)圖，介紹氣孔是由一對(duì)半月形的保衛(wèi)細(xì)胞圍成的空腔。氣孔的開(kāi)閉是受保衛(wèi)細(xì)胞的控制的，提問(wèn)：保衛(wèi)細(xì)胞是怎樣控制氣孔的開(kāi)閉的呢？播放模擬實(shí)驗(yàn)視頻：氣孔的開(kāi)閉講解氣孔的開(kāi)閉受到光的調(diào)節(jié)：當(dāng)太陽(yáng)升起時(shí)，氣孔張開(kāi)；當(dāng)夜幕降臨時(shí)，多數(shù)氣孔縮小或閉合，蒸騰作用和葉的生產(chǎn)活動(dòng)減弱或停止。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)氣孔的作用。聯(lián)系實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生思考移栽的樹(shù)苗常被剪去大量的枝葉，這是為什么呢？植物通過(guò)蒸騰作用散失絕大多數(shù)的水分，這是一種浪費(fèi)嗎？蒸騰作用的意義對(duì)比自然狀態(tài)下，吸管中的牛奶沒(méi)有辦法自下而上運(yùn)輸，說(shuō)明植物水分和無(wú)機(jī)鹽運(yùn)